рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи - Конспект Лекций, раздел Электротехника, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА С ОСНОВАМИ ЭЛЕКТРОНИКИ При Использовании Логических И Цифровых Устройств В Системах Авто­Матизирован...

При использовании логических и цифровых устройств в системах авто­матизированного управления возникает проблема связи их с различными элек­тронными преобразователями входных сигналов и исполнительными механиз­мами, у которых в большинстве случаев информация представлена в аналого­вой форме в виде различных уровней напряжения и тока. В этом случае для преобразования цифрового сигнала в аналоговый ис­пользуют так называемый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), а для обратного преобразования – аналого-цифровой преобразователь (АЦП). ЦАП и АЦП выполняют в виде больших интегральных схем. Конструктивно ЦАП состоит из операционного усилителя (рис. 16.4 а), на вход которого с помощью электронных ключей (например, ключи на МОП-транзисторах), управляемых двоичным кодом, подключается матрица резисто­ров.

 

 

Рис. 16.4

 
 

Коэффициент передачи определяется по отношению . По входам 0, 1, 2, 3 ко­эффициенты передачи будут соответственно

, (16.1)

где – числа, принимающие значения 0 или 1 в зависимости от положе­ния соответствующего ключа. Выходное напряжение ЦАП определяется по формуле

. (16.2)

Таким образом, двоичный код на входе ЦАП преобразуется на выходе в уровень напряжения .

Недостатками этой схемы ЦАП являются необходимость жестких требований к точности и стабильности сопротивлений матрицы, особенно старших разрядов, а также к качеству опорного напряжения источника питания при различных нагрузках. Условное обозначение ЦАП показано на рис. 16.4 б.

Аналого-цифровой преобразователь состоит из цифрового автомата (ЦА) (рис. 16.5), который по сигналу, поступающему на его вход, вырабатывает после­довательность соответствующих чисел в двоичном коде. Этот код подается на вход ЦАП, где формируется выходное напряжение , определяемое входными числами. Напряжение подается на вход компаратора, где сравнивается с входным напряжением Если напряжения и равны, то компаратор выдает сигнал, останавливающий работу цифрового автомата, и на его выходе в запоминающих буферных устройствах фиксируется соответствующий двоичный код.

Цифровой автомат представляет собой двоичный регистр (РГ), основное на­значение которого – запись и хранение информации в двоичном коде. Основными элементами регистра являются триггеры. Их число определяется числом двоич­ных разрядов, на которое рассчитан регистр. Регистр суммирует импульсы от тактового генератора (ТГ). В выходном буферном устройстве (БУ) хранятся числа в двоичном коде, поступающие от регистра. Вся схема питается от источника стабилизированного напряжения (ИсН).

 
 

Рис. 16.5

Импульсы, поступающие от тактового генератора на вход регистра, перево­дят его разряды в код 1, начиная со старшего разряда. Если старший разряд имеет код 1, ЦАП выдает на выходе соответствующее напряжение, которое сравнива­ется в компараторе с входным напряжением. Если и больше , то старший регистр получает код 0, в противном случае остается 1. Далее код 1 по­является в следующем разряде и цикл повторяется до младшего разряда регистра. После этого АЦП готов к выдаче кода из регистра.

Основными характеристиками ЦАП и АЦП являются быстродействие, погрешность и динамический диапазон изменения входного напряжения для АЦП и выходного для ЦАП.

ЦАП и АЦП являются основным связующим звеном между ЭВМ и раз­личными периферийными устройствами автоматизированных систем управле­ния технологическими процессами.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА С ОСНОВАМИ ЭЛЕКТРОНИКИ

Опорный конспект лекций... Для учащихся машиностроительного отделения по специальности... Металлорежущие станки и инструменты БРЕСТ Опорный конспект...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

БРЕСТ 2008
Выполнил: Литовчик Е.Б., преподаватель машиностроительного отделения Брестского государственного политехнического колледжа. Опорный конспект лекций рассмотрен и одо

Электровакуумные приборы
Принцип работы электровакуумных приборов основан на явлении тер­моэлектронной эмиссии. Электровакуумные приборы условно можно разде­лить на электронно-управляемые, газоразрядные и электронно-оптиче

Элементы физики полупроводников
К полупроводникам относятся твердые вещества (чаще всего – кристал­лические), электропроводность которых, как и в проводниках, связана с пере­мещением электронов, но значительно меньше электропрово

Полупроводниковые диоды
В пограничном слое двух полупроводников с различным характером электропроводности при одном направлении тока дырки и электроны движутся навстречу друг другу, и при их встрече происходит рекомбинаци

Стабилитроны
Стабилитрон представляет собой специальный полупроводниковый диод, напряжение электрического пробоя которого очень слабо зависит от протека

Тиристоры
Тиристоры представляют собой кристаллическую структуру из четырех слоев чередующихся электронной и дырочной проводимостей (рис. 12.8) с трем

Биполярные транзисторы
Транзисторы являются управляемыми полупроводниковыми приборами, обеспечивающими усиление сигналов. По принципам действия их делят на управляемые электрическим током (биполярные) и управляемые элект

Полевые транзисторы
Полевые транзисторы разделяют на униполярные (с одним p-n - переходом) и полевые с изолированным затвором (без p-n - перехода) или со структурой МДП (металл – диэлектрик – полупроводн

Интегральные микросхемы
Постоянное усложнение схем электронных устройств привело к существенному увеличению количества входящих в них элементов. В связи с этим возникает проблема все большей миниатюризации электронных при

Электронно-лучевые индикаторы
Действие электронно-лучевых индикаторов основано на управлении сформированным потоком электронов, называемым электронным лучом. Эти приборы позволяют не только регистрировать электрические сигналы

Вакуумно-люминесцентные индикаторы
Рис. 13.2 Вакуумно-люминесцентный индикатор представляет собой электронную лампу – тр

Газоразрядные индикаторы
Газоразрядный индикатор относится к ионным приборам тлеющего разряда и выполняется с холодным катодом. Индикатор имеет два или более электродов, помещенных в стеклянный баллон, заполненный инертным

Полупроводниковые индикаторы
Принцип действия полупроводникового индикатора основан на излучении квантов света при рекомбинации носителей заряда в области р-n – перехода, к которому приложено прямое напряжение. К полупр

Жидкокристаллические индикаторы
Жидкокристаллические индикаторы не излучают собственный свет, а только воздействуют на свет, проходящий через индикатор. Поэтому для них необходим внешний источник света. Основу индикаторов этого т

Светоизлучающие диоды
Светоизлучающий диод – это полупроводниковый диод, излучающий энергию в видимой области спектра в результате рекомбинации электронов и дырок. В качестве самостоятельного прибора излучающий диод при

Транзисторные усилители
Назначением усилителя как электронного устройства является увеличе­ние мощности сигнала за счет энергии источника питания. В зависимости от формы электрических сигналов усилители разделяют

Операционные усилители
С развитием интегральной технологии производства наиболее распро­страненным элементом для построения электронных устройств стал операционный усилитель. Он представляет собой высококачест­венный уси

Генераторы синусоидальных колебаний
Любой генератор состоит из усилителя и цепи положительной обратной связи. Структурная схема генератора представлена на рис. 14.12.  

Мультивибраторы
Генератор, представляющий собой двухэлементный усилитель с емкостной связью, выход которого соединен с входом, называют мультивибратором. Мультивибраторы бывают симметричные, если т

Логические элементы
Логический элемент – это электронная схема, которая имеет один или больше входов X, реализующая на каждом выходе соответствующую логическую функцию Y от входных переменных. Логические

Микропроцессоры
Микропроцессор (МП) – программируемое электронное устройство, кото­рое предназначено для обработки информации, представленной в цифровом коде, и управления процессом этой обработки. Микропроцессоры

Однофазные выпрямители
Выпрямителем называется электронное устройство, преобразующее энергию переменного тока (обычно синусоидального) в энергию постоянного тока. Основным элементом выпрямителя является полупров

Трехфазные выпрямители
В трехфазных цепях переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в основном используют две схемы выпрямителей: трехфазный выпрямитель с нейтральной точкой и трехфазный мостовой выпрямитель.

Управляемые выпрямители
Управляемые выпрямители, наряду с преобразованием переменного тока в постоянный, дают возможность плавно регулировать в достаточно широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения.

Сглаживающие фильтры
Для уменьшения пульсаций (сглаживания) выпрямленного напряжения используют специальные устройства – сглаживающие фильтры. В схемах источников питания сглаживающие фильтры включают между ди

Стабилизаторы
Электронные устройства предъявляют достаточно жесткие требования к качеству электроэнергии, потребляемой от источников питания. Колебания напряжения и частоты промышленной сети переменного тока, из

Инверторы
Некоторые электронные устройства, входящие в состав автоматических систем управления производственными процессами, требуют для своей работы энергию переменного тока определенной частоты. Такие сист

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги